一種防粘接的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工行業金屬提取技術領域，具體涉及一種防粘接的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統及方法。
【背景技術】
[0002]粉煤灰是燃煤鍋爐隨煙氣排出的固體廢棄物，它是煤在高溫燃燒時雜質熔融，經過驟冷而形成的玻璃態固體微粒。粉煤灰主要化學成分為A1203和Si02，兩者之和達80%以上。綜合利用粉煤灰，提取氧化鋁，是一種二次資源的高附加值利用。該項研究目前已經從理論和實驗研究，轉向中試和工業化試驗研究，但可用于工業化生產的技術路線仍非常有限。
[0003]堿焙燒法因工藝簡單，在工業化應用上取得了一定的進展，但因其固有的缺陷致使整個工藝有不成熟的或者不經濟的地方，使得生產難以為繼；酸浸取法因其對設備耐腐要求高，投資成本巨大，一直處于理論和實驗室階段的研究，工業化之路還比較漫長；而反應相對溫和、渣量也可以得到控制的硫酸銨法還沒有實現工業化生產，主要是該工藝一直無法解決硫酸銨與粉煤灰混合焙燒生成硫酸鋁或硫酸鋁銨生成率不高問題:硫酸銨、硫酸鋁銨的熔點較低，反應過程中很快形成熔融狀態，而且硫酸銨還易分解，分解后將無法與粉煤灰中A1203進行反應，造成A1 203的提取率不高。因此，如何能夠較好的解決硫酸銨與粉煤灰焙燒問題，才是硫酸銨法工業化之路的關鍵。
[0004]申請人對硫酸銨與粉煤灰的焙燒工藝進行了大量研究，如流化床焙燒法、隧道爐焙燒法、熱反應釜焙燒法等，研究結果表明:采用流態化焙燒有利于物料傳熱均勻，反應更快，但在試驗臺條件下，物料進入爐膛5分鐘后，全部被惰性介質磨碎，物料在爐內下部停留時間較短，無法滿足焙燒時間的要求，進而導致提取率也較低；采用隧道爐焙燒，雖然提取率較高，但仍無法完全解物料粘接問題；熱反應釜焙燒法雖然對粘接問題不敏感，但熟料提取率有限。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種防粘接的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統及方法，該系統具有物料與設備不粘結、成品率高、反應時間可控(提取率高)、換熱效率高、占地面積小、環保性能好等優點。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明通過如下技術方案實現:
[0007]—種防粘接的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統，所述系統包括進料系統8，與進料系統8連接的傳動系統6和焙燒系統4，連接在傳動系統6和焙燒系統4上部的冊13吸收系統5，連接在傳動系統6和焙燒系統4下部的出料裝置3，連接在出料裝置3下部的清洗系統2，分別連接在清洗系統2兩端的烘干系統1和浸取系統9，以及設置在焙燒系統4內的保溫隔熱系統7 ;所述進料系統8包括生料倉以及與生料倉連接的給料裝置18 ;所述傳動系統6置于焙燒系統4內，包括托盤12、重錘13、傳動齒輪14、鏈條15、容器16、轉軸17、驅動電機和減速器，所述托盤12與重錘13為一體結構，通過轉軸17置于鏈條15上，所述容器16用于盛放反應物料，容器16置于托盤12上，容器16與托盤12能夠分離；所述焙燒系統4采用立式布置，包括加熱裝置、溫控裝置和設備檢測孔；所述出料裝置3包括出料齒輪10，布置在出料齒輪10之間的出料軸11 ;所述浸取系統9包括浸取池、沉淀池以及設置在浸取池和沉淀池間的過濾器。
[0008]所述給料裝置18采用間斷旋轉方式，由給料口下部布置的傳感器控制間斷旋轉時間。
[0009]所述傳動系統6為閉環裝置，傳動齒輪14布置在傳動系統兩側，分別通過同側的兩套軸承固定。
[0010]所述托盤12在重錘13及轉軸17的作用下能夠保持盤面向上狀態。
[0011]所述焙燒系統4熱源采用電加熱、熱煙氣、紅外線或電磁加熱，焙燒系統4內部采用熱風循環加熱，由溫控裝置控制焙燒系統內部溫度在物料反應范圍內。
[0012]所述出料裝置3直接接至清洗系統2。
[0013]所述出料軸11能夠使托盤12與重錘13翻轉，使托盤12上的容器16掉出。
[0014]所述浸取系統9與清洗系統2底部相連，清洗系統2內的熟料溶液流至浸取系統9。
[0015]所述清洗系統2采用多角度高壓水或低壓蒸汽進行清洗。
[0016]所述清洗系統2采用單池或多池布置。
[0017]上述所述的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統的提鋁方法，按一定比例混合好的粉煤灰與硫酸銨的混合物存儲于生料倉，生料倉下部設置的給料裝置18在傳感器控制下間斷旋轉，將盛放反應物料的容器16落入托盤12上；托盤12中的物料在傳動系統6的帶動下進入焙燒系統4進行反應；托盤12在重錘13及轉軸17的作用下保持盤面向上狀態，從而避免容器16內物料掉出；反應完畢的物料在傳動系統6的帶動下送到出料12上的容器16掉至清洗系統2，之后托盤12在重錘13重力作用下恢復向上狀態；盛放反應完畢后熟料的容器16進入清洗系統2后，在多角度布置的高壓水或低壓蒸汽沖刷作用下脫離容器16并逐漸溶于水中；熟料水溶液通過底部連通管道進入浸取系統9進行過濾及提取工作；容器16在清洗系統2內清洗完畢后輸送至烘干系統1進行烘干，最后送至進料系統8進行重新裝料；物料反應過程中生成的NH3進入順3吸收系統5生成氨水，供浸取系統9使用；保溫隔熱系統7保證系統加熱裝置布置位置合理及散熱損失最小。
[0018]與現有技術相比，本發明的優點是:
[0019]1)盛放反應物料的容器與托盤可分離，避免了反應物料與設備粘接；
[0020]2)盛放反應物料的容器在物料反應完成后直接送入清洗系統進行溶解，生料至熟料基本無外在損失，成品率尚;
[0021 ] 3)通過控制驅動電機轉速可方便控制反應時間，使不同比例下的物料均可達到較尚提取率；
[0022]4)反應物料在焙燒系統進行多回程換熱，換熱效率較高；
[0023]5)本系統可同時進、出料，生產效率高；
[0024]6)焙燒系統采用立式布置，占地面積小；
[0025]7)系統給料布置在下部，NH3吸收系統布置頂部，由于NH3向上走，所以給料裝置處不易漏煙，系統環保性能好；
[0026]8)給料裝置由給料口下部布置的傳感器控制給料轉盤間斷旋轉時間，方便系統調節物料反應時間及實現給料自動控制；
[0027]綜上所述，本發明具有物料與設備不粘結、成品率尚、反應時間可控(提取率尚)、生產效率高、換熱效率高、占地面積小、環保性能好、可自動給料等優點。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明的系統示意圖。
[0029]圖2給料示意圖。
[0030]圖3傳送系統局部示意圖1。
[0031]圖4傳送系統局部示意圖2。
[0032]圖5出料系統局部示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0034]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發明一種防粘接的硫酸銨法粉煤灰提鋁系統，所述系統包括進料系統8，與進料系統8連接的傳動系統6和焙燒系統4，連接在傳動系統6和焙燒系統4上部的冊13吸收系統5，連接在傳動系統6和焙燒系統4下部的出料裝置3，連接在出料裝置3下部的清洗系統2，分別連接在清洗系統2兩端的烘干系統1和浸取系統9，以及設置在焙燒系統4內的保溫隔熱系統7 ;所述進料系統8包括生料倉以及與生料倉連接的給料裝置18 ;所述傳動系統6置于焙燒系統4內，包括托盤12、重錘13、傳動齒輪14、鏈條15、容器16、轉軸17、驅動電機和減速器，所述托盤12與重錘13為一體結構，通過轉軸17置于鏈條15上，所述容器16用于盛放反應物料，容器16置于托盤12上，容器16與托盤12能夠分離；所述焙燒系統4采用立式布置，包括加熱裝置、溫控裝置和設備檢測孔；所